一种L/C 双频段盘锥和微带阵列的天线综合设计

设计了一种工作于L、C频段的复合天线,天线采用盘锥天线和微带阵列叠层复合设计。盘锥天线通过加载金属短路柱实现小型化和宽频化,在0.95~1.6 GHz辐射水平全向电磁波;微带天线采用2×2小型化阵列,在4.25~4.35 GHz实现高增益定向电磁波辐射。该复合天线内嵌安装于金属腔体内,腔体直径为200 mm,高度为26.5 mm,易与蒙皮共形,能够同时满足L频段多种数据链功能和C频段无线电测高功能需求,可广泛应用于航空航天领域。

基于拓扑优化的高增益毫米波微带阵列天线设计

基于微带天线理论设计了77 GHz微带单辐射贴片天线的基准结构,提出了包含13个微带辐射贴片的基板型十字形阵列天线,对该阵列天线添加超材料覆层结构,利用拓扑优化完成覆层型十字形微带阵列天线设计,并探讨了其高增益机理。仿真结果表明:相比于基板型十字形阵列天线,覆层型十字形微带阵列天线的增益性能提升了35.0%。

新型Ku频段全向微带阵列天线

设计了一种新型Ku频段全向天线,该天线由双面辐射微带阵列组成,通过串联形式馈电,实现了全向中等增益辐射特性。文中给出了微带阵列天线的设计方法,对该微带阵列天线的阻抗带宽特性、方向图特性和馈电结构进行了分析。结果表明,该微带阵列天线反射损耗小于-10 dB的绝对带宽为1.15 GHz,在可用频带内全向增益为6.8 dB^7.3 dB,E面波束宽度在20°~24°,H面方向图不圆度在±0.5 dB以内。该天线能够满足微波通信系统要求。

使用AIM快速计算微带阵列的电特性

巨大的存储量和计算量通常使得矩量法无法分析大型微带阵列天线的电特性,而自适应积分方法(AIM)能够大大减少矩量法需要的存储量和计算量。该文使用AIM计算了微带贴片阵列的散射特性和微带阵列天线的辐射特性。计算结果显示:AIM能够以较少的存储量快速得到微带阵列的电特性。

EBG结构在35GHz微带阵列天线中应用

分别采用理论计算和实验测试法分析介质基片上钻孔型电磁带隙(EBG)结构的阻带特性,得出了一致结论。依据仿真与测试结果,设计了一种同时抑制TE和TM模的EBG结构,并应用于4单元35GHz微带型阵列天线。测试结果表明:该EBG结构微带阵列天线带宽增加约1倍,增益提高了1.3dB i。

带有EBG反射板的缝隙多层宽带微带阵列天线

宽带微带天线多使用缝隙结构和多层结构,在扩展阻抗带宽的同时天线方向图副瓣与后瓣电平变大,降低了天线性能,限制了应用。小型化金属EBG结构反射板具有高阻抗表面特性,可利用其减小天线厚度提升方向图性能。通过结构设计与优化,相对于普通反射板结构,天线前后比提升了1.29dB,最大副瓣电平降低了3.16dB。天线至反射板的距离也被缩小至14mm(<λ/4),降低了天线剖面。测试结果说明,对于改善多层天线、缝隙耦合天线方向图特性,提升天线前后比,缩小天线厚度这种结构天线非常有效。

微带阵列天线单元耦合与辐射场合成特性研究

独立设计了一款S波段,带宽115 M的微带天线,并用其组成了两种阵列天线形式,分析了其单元耦合特性的不同,并用电屏蔽介质分析了去耦对辐射场的影响。进而,从软件仿真和理论分析两个角度重点分析了微带天线辐射场直接合成的方向图特性,得到了增益、辐射场、主副瓣与单元间距的关系,对未来设计微带阵列天线起到了前期预测天线特性的参考意义。

一种宽带毫米波圆极化微带阵列天线的设计

设计了一种紧凑馈电网络的宽带毫米波圆极化微带阵列天线,采用缝隙耦合馈电的宽带圆极化微带天线单元和紧凑的S形曲线并联等相差圆极化馈电网络构建了2×2的宽带圆极化微带阵列天线,分析了各个参数对天线特性的影响,获得了较好的宽带圆极化特性。并以该2×2天线阵列为基本子阵,通过并联馈电网络扩展到4×4的宽带圆极化微带天线阵列。实测和仿真结果基本一致,实现了良好的宽带圆极化特性。

毫米波有源柱面共形微带阵列天线的理论与实验研究

本文介绍了一种新型Ka波段毫米波有源柱面共形微带阵列天线，实现了振荡器与天馈系统的单片集成．并应用圆柱坐标系下的时域有限差分法对该阵列天线进行了计算和理论分析，得到了令人满意的理论和实验结果．

平面微带阵列电极的电化学特性研究

对以微电子薄膜技术制作的平面微带阵列电极（MAE）进行了电化学特性的研究，考察了该电极在铁氰化钾溶液中的伏安特性和计时电流特性．实验表明，由于边缘效应的作用，MAE具有比常规铂电极高得多的电流密度，传质能力高于转速为7600r／min的旋转圆盘电极；由于MAE中各微带电极的间距较小，导致微带电极间扩散层交叠，边缘效应的作用随之减小，因而其伏安行为与单个微电极呈现差异．测得的计时电流值与按微带电极的扩散理论和Cottrell公式理论计算值进行了比较，推测了产生偏差的原因．应用MAE电极进行了物质扩散系数的测定．

一种提高交叉极化隔离度的16元微带阵列天线

在现代通信中,特别是卫星通信,有时需要比较高的交叉极化隔离度。对于传统的微带阵列天线来说,由于其馈电网络与阵元均处于同一侧,不仅会产生互耦,影响增益,并且交叉极化隔离度也不能满足广大用户的要求。在此提出一种新型的馈电结构,旨在提高其交叉极化隔离度。从仿真中可以看出,交叉极化隔离度能达到40 dB以上,为实现更大型微带阵列天线网络做出一定的理论实践和工程指导。

一种有效预条件方法加速FMM分析大型微带阵列

为了加速快速多极子法(FMM)结合离散复镜像法分析大型微带阵列的收敛性,提出了一种有效的预条件方法——不完全LU法(ILU),并测试了几种典型迭代算法结合该预条件方法的效率,讨论了参数选取对迭代效率的影响。数值结果表明:FMM结合ILU预条件方法能够明显提高计算效率。

Ka频段单脉冲多层微带阵列天线设计与优化

描述了多层微带阵列天线,辐射单元通过带状线一个地板耦合馈电。为获得好的旁瓣抑制能力及加工容差,采用遗传算法优化,得到工程上实用的天线口径分布。制作了一个天线,获得27.3 dB的增益,波束宽度4.2°。实测结果表明在Ka频段实现了100%的旁瓣抑制。

一种宽带低副瓣微带阵列天线的设计

提出了一种X波段宽带低副瓣微带阵列天线的设计方法。在考虑互耦效应的影响下,通过改进微带贴片形状与优化贴片尺寸,有效地改善了天线单元阻抗特性。采用不等幅功分器设计微带形式的馈电网络,得到了16×16元微带阵列天线。设计结果表明,在所要求的9.5GHz^10.5GHz工作频段内,该阵列天线电压驻波比小于1.6,增益大于27.5d B,方位面与俯仰面副瓣电平均优于25d B。

基于HFSS的4×24微带阵列天线的研究与设计

微带阵列天线的馈电方式有微带线馈电和同轴馈电两种方式,本文利用HFSS软件对微带阵列天线进行了研究,分析了两种馈电方式的传输损耗及其对天线方向图的影响,利用模块化的设计方法实现了一种基于同轴线馈电结构的多元矩形微带阵列天线。在HFSS仿真设计环境里对天线进行了物理建模,该微带阵列天线的方向图特性良好,工程上实现比较方便。

支持空时分复用无线Mesh网络的微带阵列天线

支持空时分复用的无线Mesh网络采用多方向天线阵列技术,使用多个高增益定向天线进行多方向覆盖,具备通信距离远和天线自动扫描与对准的特性,便于快速部署。但现有的多方向天线阵列的设计从扩大通信距离的角度考虑,侧重于提高天线增益,使其垂直主瓣宽度仅为6°,这对于通信距离较近并且节点之间高程差较大的情况来说,覆盖性能不够理想。对多方向天线阵列的组成单元——微带阵列天线进行了优化设计,提出了一种支持空时分复用无线Mesh网络的微带阵列天线设计,其垂直主瓣宽度可达30°,并对设计的微带阵列天线进行了性能仿真和实际测试。

新型L频段双圆极化微带阵列天线的设计

圆极化阵列天线由于其自身的性能特点，在现代无线应用中越来越受到广泛的关注。因此，提出一种宽轴比的L频段圆极化贴片天线。该天线采用特殊的双层馈电网络，分别为辐射贴片相邻的两个侧边提供0°和90°馈电。两层馈电网络结构尺寸完全相同，通过电桥连接两层馈电网络，以严格保证辐射贴片相邻两边的馈电幅度以及90°相位差，提高天线圆极化性能。设计结果显示，该天线工作在1．525～1．559GHz，天线极化方式为左右旋双圆极化，天线增益〉13dBi，驻波〈1．5，方向图E面波瓣宽度和H面波瓣宽度〉25°。

X波段低损耗高增益微带阵列天线设计

主要阐述了一个新颖的X波段4×4单元微带阵列天线的设计方法。阵列天线辐射单元采用空气介质的微带贴片天线,辐射效率高;阵列天线的馈线网络采用低损耗的空气带状线形式,降低了馈线损耗。详细给出了微带贴片天线设计公式和阵列天线阵间距的选择。阵列天线性能优良,已成功地应用到某X波段光电雷达项目中。

UC-EBG在微带阵列天线RCS减缩中的应用

针对微带阵列天线的带内雷达散射截面问题,提出了一种在天线表面加载共面紧凑型光子晶体结构(UC-EBG),通过散射对消,实现天线雷达散射截面(RCS)减缩的方法。分析了在不同参数下UC-EBG结构同向反射相位带隙随频率的变化情况。仿真结果表明:加载UC-EBG结构后,阵列天线各个阵元的回波损耗基本保持不变,天线的增益有所增加,同时天线带内RCS最大减缩达到18dB。证实了UC-EBG可以应用于阵列天线的带内隐身。

一种平面微带阵列天线的仿真与分析

为了获得可应用于工程的具备理想特性的天线,在Ku波段设计了一种平面结构的微带阵列天线。在设计微带天线的辐射贴片结构基础上完成了馈电网络和八元阵列天线的设计,通过CST仿真软件构建阵列天线模型,并优化天线的尺寸参数,得到天线的S参数、驻波特性和增益方向图等特性。仿真结果表明,该微带阵列天线具有高增益和低副瓣特性,且方向性良好,具有较高的实用价值,可用于天线工程。